电子技能训练指导书5—闪光灯

河北能源职业技术学院 三 电子制作三 电子制作 一 一 闪光灯的制作闪光灯的制作 本次实训的闪光灯电路是由多谐振荡器电路实现闪光功能的 1 1 多多谐谐振振荡荡器器介介绍绍 下图为多谐振荡器电路 电路由 R1 R2 R3 R4 C1 C2 Q1 及 Q2 等元件组成对称的具有深度正反馈的电路 2 2 其工作原理如下 1 送电 电路送电后 由于电路参数的微小差异和极强的正反馈 使两个三极管不能同时导通 假设 Q1 的 Ib1 Q2 的 Ib2 则经 Q1 放大 Ic1 也大于 Ic2 则随着 Ic1 的增加 Ic1 R1 增大 使 Vc1 下降 此下降信号 又经 C1 传至 Vb2 使 Ib2 下降 又使 Ic2 下降 Ic2 R4 降低从而使 Vc2 升 高 经 C2 传至 Q1 的基极 从而引起 Ib 上升 Ic1 进一步加大 直至 Q1 饱和导通 Q2 截止 此时电路出现了一个暂稳态 即电路出现了一个暂稳态 即 Q1Q1 饱和饱和 Q2Q2 截止 截止 2 第一个暂稳态 河北能源职业技术学院 第 2 页 共 9 页2 第一个暂稳态后 河北能源职业技术学院 第 3 页 共 9 页3 C1 开始放电 C1 将上一个稳态储存在其上的电压 电压值为 VCC 左 右 开始释放 放电回路见图中红线指示的方向 C2 开始充电 充电回路见图中紫线指示的方向 3 翻转 当 Vb2 随着 C1 放电而升高到 0 5V 时 Q2 开始导通 Ic2 上升 Vc2 下降 经电容 C2 使 Vb1 下降 从而使 Ib1 下降 Vc1 上升 经电容 C1 使 Vb2 进一步上升 从而使 Ib2 进一步加大 通过此正反馈使 Q 截止 Q2 饱和 电路进入第二个暂稳态电路进入第二个暂稳态 Q Q 截止截止 Q2Q2 饱和 饱和 4 第二个暂稳态 第二个暂稳态后 C1 开始充电 C2 开始放电 C2 将上一个稳态储存在其上的电压 电压值为 VCC 左 右 开始沿 Q2 CE 极 Q1 BE 结释放 5 翻转 当 Vb1 随着 C2 放电而升高到 0 5V 时 Q1 又开始导通 重复第一步 电路不断循环往复电路不断循环往复 便形成了自激振荡 在两个三极管的集电极上得到便形成了自激振荡 在两个三极管的集电极上得到 矩方波电压 矩方波电压 2 2 多多谐谐振振荡荡器器的的周周期期和和频频率率 1 振荡周期 T T1 T2 0 7 Rb2 C1 Rb1 C2 1 4Rb C 2 振荡频率 F 1 T 0 7 Rb C 3 占空比 正向脉冲宽度 T1 与振荡周期 T 之比称矩形波的占 空比 D D R1 R2 R1 2R2 若使 R2 R1 则 D 1 2 即输出信号 的正负向脉冲宽度相等的矩形波 方波 3 3 实训电路 实训电路 交替闪光灯交替闪光灯 河北能源职业技术学院 第 4 页 共 9 页4 实训套件如下图所示 1 闪光灯电路 河北能源职业技术学院 第 5 页 共 9 页5 下图是由三极管构成的多谐振荡器实际电路原理图 2 电路特点 发光二极管串接在三极管的集电极 并串有 470 的限流电阻 电路通电工作后 两只发光二极管交替闪烁 闪烁间隔 振荡周期 T 1 4Rb C 0 46S 闪烁频率 振荡频率 F 1 T 2 2Hz 占空比 D 0 5 3 材料清单 请同学们将此表画在笔记上 测量结果填入表中 其中 三极管的检测如下所述 在表中填写好 坏 元件标号元件标号 元件名称元件名称规格规格数量数量目测值目测值 万用表测量值万用表测量值档位档位 R1 电阻 10k1 R2 电阻 4701 R3 电阻 10k1 R4 电阻 4701 C1 电解电容 33uF1 C2 电解电容 33uF1 Q1 三极管 9013 1 Q2 三极管 90131 X 接线座 2P1 LED1 发光二极管5MM 红色 1 LED2 发光二极管5MM 红色 1 PCB 板 40X301 4 三极管的检测方法 河北能源职业技术学院 第 6 页 共 9 页6 测判三极管的口诀 三极管的管型及管脚的判别是电子技术初学者的一项基本功 为了帮 助读者迅速掌握测判方法 笔者总结出四句口诀 三颠倒 找基极 PN 结 定管型 顺箭头 偏转大 测不准 动嘴巴 下面让我们逐句进行 解释 三颠倒 找基极 测试三极管要使用万用电表的欧姆挡 并选择 R 100 或 R 1k 挡位 万用表的红表笔所连接的是表内电池的负极 黑表笔则连接着表内电池的 正极 数字万用表红表笔所连接的是表内电池的正极 黑表笔连接着表 内电池的负极 假定我们并不知道被测三极管是 NPN 型还是 PNP 型 也分不清各管脚 是什么电极 测试的第一步是判断哪个管脚是基极 这时 我们任取两个 电极 如这两个电极为 1 2 用万用电表两支表笔颠倒测量它的正 反向 电阻 观察表针的偏转角度 接着 再取 1 3 两个电极和 2 3 两个电极 分别颠倒测量它们的正 反向电阻 观察表针的偏转角度 在这三次颠倒 测量中 必然有两次测量结果相近 即颠倒测量中表针一次偏转大 一次 偏转小 剩下一次必然是颠倒测量前后指针偏转角度都很小 这一次未测 的那只管脚就是我们要寻找的基极 PN 结 定管型 找出三极管的基极后 我们就可以根据基极与另外两个电极之间 PN 结 的方向来确定管子的导电类型 将万用表的黑表笔接触基极 红表笔接触 另外两个电极中的任一电极 若表头指针偏转角度很大 则说明被测三极 管为 NPN 型管 若表头指针偏转角度很小 则被测管即为 PNP 型 顺箭头 偏转大 a 找出了基极 b 另外两个电极哪个是集电极 c 哪个是发射极 e 呢 这时我们可以用测穿透电流 ICEO 的方法确定集电极 c 和发射极 e 对于 NPN 型三极管 用万用电表的黑 红表笔颠倒测量两极间的正 反向 电阻 Rce 和 Rec 虽然两次测量中万用表指针偏转角度都很小 但仔细观 察 总会有一次偏转角度稍大 此时电流的流向一定是 黑表笔 c 极 b 极 e 极 红表笔 电流流向正好与三极管符号中的箭头方向一致 顺箭 头 所以此时黑表笔所接的一定是集电极 c 红表笔所接的一定是发射 极 e b 对于 PNP 型的三极管 道理也类似于 NPN 型 其电流流向一定是 黑表笔 e 极 b 极 c 极 红表笔 其电流流向也与三极管符号中的箭头 方向一致 所以此时黑表笔所接的一定是发射极 e 红表笔所接的一定是 集电极 c 测不出 动嘴巴 若在 顺箭头 偏转大 的测量过程中 若由于颠倒前后的两次测量 指针偏转均太小难以区分时 就要 动嘴巴 了 具体方法是 在 顺箭 头 偏转大 的两次测量中 用两只手分别捏住两表笔与管脚的结合部 用嘴巴含住 或用舌头抵住 基电极 b 仍用 顺箭头 偏转大 的判别方 法即可区分开集电极 c 与发射极 e 其中人体起到直流偏置电阻的作用 目的是使效果更加明显 河北能源职业技术学院 第 7 页 共 9 页7 5 PCB 板 PCB 板元件面和焊接面图形参见下图 PCB 板元件面 PCB 板焊接面 6 组装焊接 按电路原理图和技术要求将元件焊接在线路板上 焊接时 要注意元件极性 有极性的元件 电容 发光二极管 三 极管等 一定不要接错 要把握加热时间 送锡多少 不可在一个点加 热时间过长 否则会使线路板的焊盘烫坏 焊接时先将电烙铁在线路板上加热 大约两秒钟后 送焊锡丝 观 察焊锡量的多少 不能太多 造成堆焊 也不能太少 造成虚焊 当焊 锡熔化 发出光泽时焊接温度最佳 应立即将焊锡丝移开 再将电烙铁 移开 为了在加热中使加热面积最大 要将烙铁头的斜面 轻轻靠在元 件引脚上 烙铁头的顶尖抵在线路板的焊盘 铜箔 上 焊点高度一 般在 0 3 0 5mm 左右为宜 7 电源及引线 闪光灯使用门磁报警器的电池合和电池 取长度为 200mm 长的两根导 线 正负极所用导线的颜色不要使用同一种 将导线的一段焊在电池支架 片上 另一端焊在闪光灯的线路板上 电池极性不能装反 钮扣电池的极性与一般的电池不一样 它的中间 为负极 而外面一圈为正极 这一点在电池上标有一个 符号 就表示 正极 若无法区分极性 也可用万用表进行测量 以保不损坏芯片 在与 电池簧片引线焊接时 正确的安装方法为 装有弹簧的那一片接正极 没 有弹簧的那个簧片接负极 实际制作时一定要注意 8 调试 如果元件安装正确 焊接无误 则无需调试 电路焊完既成 否则要 反复检查元件是否安装有误 焊接是否存在虚焊等 直至成功 河北能源职业技术学院 第 8 页 共 9 页8 考核三考核三 成果成果 教师打分教师打分 教师检查每个人组装调试好的闪光灯成品 按闪动效果是否合格打分 教师检查每个人组装调试好的闪光灯成品 按闪动效果是否合格打分 8 创新训练 可以不做 只做思考题 要求 创新训练按组进行 三人一组 要求 创新训练按组进行 三人一组 每个小组做成三个创新产品 每个小组做成三个创新产品 每个产品老师都要检查赋分 作为三个同学的平均分 每个产品老师都要检查赋分 作为三个同学的平均分 问题的提出 a 能否用闪光灯电路做成蜂鸣器 单一频率的声音 b 能否用闪光灯电路做成航标灯 每隔一段时间亮一下 亮暗比 的时间为为 5 1 左右 c 能否用闪光灯电路做成玩具猫的眼睛 实现方法 对于 a 项 将集电极电阻和发光二极管换成蜂鸣器 基极电阻 R